電力趨勢-穩(wěn)壓IC技術發(fā)展趨勢
我們一直在努力突破功耗的極限：開發(fā)新的工藝,、封裝和電路設計技術，為您的應用提供比較好的設備,。無論您需要提高功率密度,、延長電池壽命,、減少電磁干擾、保持電源和信號完整性,，還是在高壓下保持安全,，我們都致力于與您攜手合作，幫助解決您的電源管理難題,。德州儀器：您進一步推動電力發(fā)展的合作伙伴,。
1、功率密度
提高功率密度,，在較小的空間內實現(xiàn)更大的功率,，以降低系統(tǒng)成本增強系統(tǒng)功能。
2,、智商低
降低靜態(tài)電流以延長電池和保質期,，同時不影響系統(tǒng)性能。
3,、低電磁干擾
將干擾降至比較低,，以降低系統(tǒng)成本并快速滿足EMI標準。
4,、低噪音,、高精度
增強電源和信號完整性，以提高系統(tǒng)級保護和準確性,。
5,、隔離
通過高壓隔離柵傳輸信號和/或電源，以比較高的工作電壓和可靠性提高安全性,。
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功率MOSFET概述：
TI基于穩(wěn)壓IC的電源管理創(chuàng)新NexFET?技術，與穩(wěn)壓IC完美結合將垂直電流與橫向功率MOSFET相結合,。它提供了一個低導通電阻,，需要極低的柵極電荷和行業(yè)標準封裝外形，這是以前現(xiàn)有硅平臺無法實現(xiàn)的組合,。
NexFET技術為N溝道和P溝道提供高性能功率MOSFET器件,。設計師能夠實現(xiàn)90%的供電高輸出電流和低占空比,，從輕負載到全負載的效率,，**了離散設計的突破。
功率MOSFET,，穩(wěn)壓IC主要包括：N溝道MOSFET晶體管和 P溝道MOSFET晶體管,。
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EMI建模能力
對任何電路進行建模都是早期評估設計性能的重要方法,，因此在縮短設計周期方面起著關鍵作用,。
EMI建模是一個復雜的過程，涉及PCB的時域電路分析和頻域電磁仿真,。
通過減少設計迭代次數,，對EMI發(fā)射進行建模可以更快速地滿足EMI標準限制,。
讓我們回顧一下可用于建模EMI的一些選項,。
使用WEBENCH®設計工具進行低頻EMI設計
WEBENCH輸入濾波器設計工具可幫助您自動設計適當的輸入濾波器，以減輕符合CISPR 32和CISPR 25等標準的低頻（<30 MHz）傳導EMI噪聲,。該工具優(yōu)化過濾器大小,，同時確保設計符合特定標準。在設計濾波器時,，保證了濾波器的穩(wěn)定性和變換器回路的穩(wěn)定性,。此在線工具支持100多個TI power設備。
讓輸入EMI濾波器電感器保持無阻尼狀態(tài)是一個常見的錯誤,，這會對總體設計穩(wěn)定性產生負面影響,。WEBENCH設計工具對輸入濾波器和開關電源進行阻抗分析（如下圖23所示），并建議適當的阻尼組件以確保穩(wěn)定性,。
升壓升壓轉換器-數據表規(guī)定了-穩(wěn)壓IC
集成功率MOSFET開關,。可實現(xiàn)的實際輸出電流的粗略估計是占空比的函數,，可以使用以下公式進行估計：IOUT=0.65xISwitch（**?。﹛（VIN/VOUT）降壓升壓轉換器-ADC/DC轉換器必須能夠在所有可能的輸入電壓條件下調節(jié)輸出電壓，無論VIN高于或低于VOUT,。
TI的單電感buck-boost變換器在芯片上集成了四個功率MOSFET,，以節(jié)省空間并在操作模式之間無縫過渡。
分軌變流器-TPS6513x分軌系列的每個成員
轉換器（+VOUT1/–VOUT2）從一個輸入軌產生調節(jié)的正負電源電壓,。這降低了BOM成本和空間,，同時為工業(yè)和汽車應用提供了前列的性能。
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減少低頻發(fā)射的創(chuàng)新-穩(wěn)壓IC技術專題
讓我們看看TI在構建其轉換器和控制器時使用的一些技術,，以解決效率,、EMI、尺寸和成本等基本權衡問題,。
擴頻-穩(wěn)壓IC技術專題
擴頻利用能量守恒原理,，通過在多個頻率上傳播能量來減少EMI峰值。然而,，峰值敏感電路“看到”的能量可能不會減少,；這取決于敏感電路的帶寬與方法之間的關系頻率調制。測量EMI時,，頻譜分析儀充當敏感電路,，行業(yè)標準設置分辨率
帶寬（RBW）。因此,，以***的方式對目標標準進行頻率調制非常重要,。一般的經驗法則是，調制頻率fm大約等于目標RBW,，擴展帶寬ΔfC約為±5%至±10%,。
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穩(wěn)壓IC專題
由于DC/DC轉換器的功率路徑中存在寄生電感,，高轉換率還會導致高頻開關節(jié)點振鈴，從而進一步增加振鈴頻率及以上的發(fā)射,。
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下頁的圖7顯示了切換節(jié)點上的轉換速率和相關振鈴如何影響排放,。限制開關轉換引起的EMI發(fā)射的傳統(tǒng)方法是通過在開關設備的柵極驅動路徑中添加有意的電阻來降低它們的速度。這會導致轉換速度變慢,，導致更快的發(fā)射衰減,，并在振鈴頻率下減少8到10 dB的發(fā)射。然而,，這種開關邊緣的減速會導致開關轉換器的峰值電流效率降低2%-3%,。
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